2023-03-05

今日启发:

Elton:

《数学之美》(Ⅴ)

吴军

数学之美其实就是一种简单美。

客观工具

很多问题光靠经验累积是没办法解决的,必须要有数学的帮助才能得到答案。

和经验相比,数学能帮助我们的就是能让我们找到一个正确的数学模型。

只有正确的数学模型才能把一个大问题的计算复杂度降低,让它变得简单,而经验给我们的模型,常常是错的,那由它总结出来的结论也就是错的。

地心说

人类从古时起,就对宇宙充满了无限的好奇,并试图理解天体的运动规律,因为我们身处地球之上,所以古人们最开始很自然地把地球当成了宇宙的中心。其他的星体,不管是太阳、月亮还是金木水火土这几大行星,在古人的眼里都在围绕地球旋转,这种基本认知就是“地心说”。

但实际上,除了月亮以外,其他所有星体并不是绕着地球转的,所以这些星体的运动规律在地球上看来就特别复杂。

科学的方法

为了给星体找到一个符合观测经验的运动规律,古代科学家们找了很多方法,其中,最有名的来自古罗马天文学家托勒密。

托勒密为了完善地心说,设计了一种大圆套小圆的运动方式,极为精确地计算出了所有行星的运动轨迹。不过这个模型相当复杂,他的这套理论一共用到了40到60个圆形,大圆套小圆,哪怕是今天有了计算机的帮助,我们都很难解出40个套在一起的圆方程。

行星轨迹运行得如此复杂,就是因为数学模型找错了,因此,托勒密的模型就算再精密、再符合当时人们的经验判断,也不能说是正确的数学模型。

后来,波兰天文学家哥白尼提出了日心说,德国天文学家开普勒在哥白尼的基础上,偶然发现,原来行星绕太阳转不需要大圆套小圆,一个椭圆方程就足以解决问题。

通过这个数学模型,他总结出了行星围绕恒星运转的开普勒三定律,把星体的运动规律解释得清清楚楚,这个正确的数学模型,还在后来成功地帮科学家找到了海王星。

当时法国天文学家布瓦尔发现,天王星的运行轨道和椭圆模型算出来的不太一致,但后来的科学家直接用数学工具计算出了吸引天王星偏离轨道的海王星。

这种未观测先发现的成果是不可能光凭日常经验得到的,有些由经验带来的先入为主的观念,还会严重阻碍人们对世界本来面目的认识过程

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 199,711评论 5 468
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 83,932评论 2 376
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 146,770评论 0 330
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 53,799评论 1 271
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 62,697评论 5 359
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,069评论 1 276
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,535评论 3 390
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,200评论 0 254
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,353评论 1 294
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,290评论 2 317
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,331评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,020评论 3 315
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,610评论 3 303
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,694评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,927评论 1 255
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,330评论 2 346
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 41,904评论 2 341

推荐阅读更多精彩内容

  • 《数学之美》 作者是“得到”App专栏《吴军的谷歌方法论》的主理人吴军。 我们每个人都是从小就开始学数学,但是除了...
    寻世良方Cc_Sandy拎0阅读 526评论 0 1
  • 关于作者 吴军,“得到”App专栏《吴军的谷歌方法论》的主理人。计算机科学家,硅谷投资人,著名自然语言处理专家和搜...
    拾日十月阅读 1,571评论 0 0
  • 我们先来看看第一个重点:数学的用处都有什么? 我们现在每天都离不开的手机和电脑,其实本质上也就是各种计算机,要想让...
    一直铅笔阅读 951评论 0 3
  • 对于我们大多数人来说,日常生活中可能不会用到太多数学知识,但这并不代表着数学就不重要。实际上,这个世界属于自然科学...
    雨霏Maggie妈阅读 507评论 0 1
  • 以下内容学习、摘录自《数学之美》 天文学起源于古埃及。由于尼罗河洪水每年泛滥一次,尼罗河下游有着十分肥沃而且灌溉方...
    whybask阅读 986评论 1 2